Ti6Al4V/YSZ梯度材料

抗烧蚀隔热协同

这种梯度材料通过原位生成的氧化物层和曲折热流路径，同时提升抗烧蚀与隔热性能，克服传统多层结构易剥落的缺陷。

Mengyi, Cao · 王磊磊 · Jiahao, Zhang · Yanxiao, Zhang · 占小红 · Liu, Zhoucheng

Journal of Materials Processing Technology 2025

参数信息

平均质量烧蚀率

0.2 mg/s

平均线烧蚀率

0.95 μm/s

热扩散系数

0.047 cm²/s

YSZ含量

0–30 wt%

技术优势

抗烧蚀

表面形成致密的TiO2-ZrO2-(Ti,Zr)O2氧化层，阻碍烧蚀侵蚀。

隔热性好

原位生成的t-ZrO2、c-ZrO2、Y2O3相增强声子和电子散射，曲折热流路径降低热扩散。

不剥落

成分梯度设计避免层间突变，防止热应力导致的剥落。

应用场景

• 可重复使用航天器热防护：用于可重复使用航天器热防护，代替易失效的多层结构。
• 高超声速飞行器热防护：抗烧蚀隔热组合适用于高超声速飞行器表面防护。
• 增材制造功能梯度材料：验证了DED制备高陶瓷含量Ti/YSZ梯度材料的可行性。
• 高温隔热涂层：该材料的低热扩散系数满足高温隔热涂层需求。